
センサー、ゲーム、データが脳卒中患者に新たな希望を与える

脳卒中、脊髄損傷、火傷、その他の上肢外傷からの回復において重要な鍵となるのは、処方された理学療法を自宅で何ヶ月も継続して受けられるかどうかです。患者が諦めてしまった場合、時間を巻き戻して完全な機能を取り戻すことはできないため、これは非常に重要な時期です。
進歩を実感することは困難です。多くの患者は2ヶ月も経たないうちに治療を中止してしまいます。
しかし、コンピューターやセンサーは、可動性や筋肉の活動のわずかな改善さえも検出することができ、そのデータは人々がリハビリを続けるよう促すことができます。
これが、ワシントン大学の大学院生によるプロジェクト「vHAB」の背景にあるアイデアです。vHAB では、ジェスチャーを検知する Leap Motion コントローラーなどのデバイスと一連のカスタム ビデオ ゲームを組み合わせて使用し、脳卒中患者などの長期治療を指導し、その過程で患者の進行状況を追跡します。

「目に見えない小さな進歩でさえ、役に立っています」と、ワシントン大学の生物工学大学院生でこのプロジェクトの共同創設者でもあるタイラー・リベイ氏は述べた。「私たちは、患者の方々に回復しているという実感を本当に与えたいと思っています。患者の方々を励まし、治療を続けてもらうことで、過去に戻って治療を受けようとしてしまうような事態に陥らないようにしたいのです。なぜなら、そう簡単にはいかないからです。私たちは、患者の方々が本来の機能を取り戻せるよう、真に支援したいのです。」
vHABプロジェクトについて初めて報じたのは、昨年ワシントン大学感覚運動神経工学センターで開催されたテックサンドボックスコンペティションで、同プロジェクトが優勝した時でした。それ以来、多くの出来事があり、ワシントン大学のCoMotionプログラム(旧商業化センター)からvHABの商業化に4万ドルの助成金が交付されました。
vHAB チームは暫定特許を申請し、ラスベガスで開催された大規模なコンシューマー・エレクトロニクス・ショーでその技術を披露した。
現在、彼らはもう一つのマイルストーン、つまりシアトルのハーバービュー医療センターでの彼らのアイデアの最初の大きなテストとなるパイロット研究に向けて準備を進めている。
「私のクリニックに来院される患者さんからよく聞かれるのは、改善が感じられないという声です」と、ワシントン大学ハーバービュー医療センターの医師兼研究者で、vHABプロジェクトの臨床アドバイザーを務めるジャレッド・オルソン医師は述べています。「患者さんたちは、改善が見られなかったり、改善が遅いことに苛立ちを感じています。たとえ小さな改善であっても、実際に改善していることを示すことは、患者さんにとって非常に役立つと思います。」

テクノロジーを体験する
先月ラスベガスで開催された大規模な国際CESの真っ最中、ウェアラブルデバイス、ホームテクノロジー、音楽プレーヤーなどがきらびやかな展示で埋め尽くされる中、スタートアップ企業や新興技術を展示するユーレカパークセクションにあるワシントン大学感覚運動神経工学センターのささやかなブースで、vHABプロジェクトを見つけました。ワシントン大学感覚運動神経工学センターは、毎年CESのユーレカパークセクションのプレゼンターの一つである全米科学財団の支援を受けています。
vHAB のような学生プロジェクトにとって、これはテクノロジー業界全体とのつながりを築き、世界中の何千人もの人々に自分たちの作品を披露する機会となります。

目の前のテーブルに置かれたLeap Motionセンサーが手の動きを感知し、腕と指を動かして仮想のブロックを掴み、目の前のコンピューター画面上の棚に置きました。ソフトウェアとハードウェアはスムーズに連携し、腕と手が完全に機能している状態でも、ブロックを正しく掴んで配置するのは楽しいチャレンジでした。
Leap Motionセンサーは、ユーザーの手首、指、手の動きに関する定量的な情報を提供します。vHABチームはまた、前腕の筋活動を記録するセンサーを搭載したスリーブを開発し、動きの質に関する情報を提供します。
動きと筋肉の活動に関するデータをリアルタイムで提供し、患者と医師の両方にリアルタイムのフィードバックを提供するという構想です。初期の調整段階を経て、得られたデータを用いてゲームの進行を自動的に調整し、患者の進捗状況に応じて難易度を上げたり、新たな目標を設定したりします。
さらに、チームは Oculus Rift ヘッドセットを没入型 3D 表示デバイスとして使用して仮想現実を実験していますが、標準の 2D ディスプレイを使用した基本的なアプローチが初期テストの基盤となります。
vHABの今後
このプロジェクトは、テクノロジー業界を変革する広範なトレンド、すなわちセンサーとデータを活用して現実世界の活動を検知し、影響を与えるという潮流の好例です。また、テクノロジーが人々の生活にプラスの影響を与える可能性も示しています。
「脳卒中後の問題の一つは、薬やその他の治療法など、治癒プロセスを加速させたり、長期的に効果を発揮したりする優れた治療法があまりないことです」と、vHABプロジェクトの臨床アドバイザーであるオルソン医師は述べています。「実際、中心となるのはリハビリテーションとセラピストとの連携です。より多くの治療を受け、より早く受けられるほど、より良い結果が得られます。」

現時点では、vHAB はまだバイオエンジニアリング、神経生物学、コンピューターサイエンスの大学院生が主導する学生プロジェクトですが、このアプローチを軸にビジネスを形成する長期的な可能性は確かに存在します。
チームはワシントン大学ビジネスプランコンテストに再び参加する準備を進めている。昨年は96チーム中17位に終わり、惜しくもトップ16入りを逃した。「1年間の経験と介護士とのネットワークが、私たちに必要な優位性を与えてくれることを期待しています」とリベイ氏は語った。
潜在的な応用範囲は広範です。このプロジェクトは、脳卒中患者、脳損傷患者、その他の神経学的リハビリテーション患者に最適です。しかし、オルソン氏は、長期的には、整形外科などの分野にもこの技術を応用できる可能性があると指摘しました。vHABは、病院や患者の自宅に加えて、複数の患者が1つのvHABを利用できる高度看護施設にも最適です。
その間、チームは追加の助成金を募り、医師、セラピスト、ビジネスアドバイザーのネットワーク構築を継続しています。オルソン氏は、vHABチームが幅広い分野から集まった、非常に多様なアドバイザーと参加者を擁していることを高く評価しました。
今後のハーバービューのパイロットでは、患者が最初に vHAB システムにどのように反応するか、システムをどのように使用するか、そしてこのアプローチの結果として患者が本当に治療に積極的に参加するようになるかどうかを確認することが目標です。
vHAB技術は「患者様が受けられるマンツーマンの治療時間を置き換えるものではありませんが、その時間を補い、より短期間でより多くの改善を促すのに役立つ可能性があります」とオルソン氏は述べた。「それが私たちの願いです。」